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【浅析】自动驾驶那些事儿

时间:2018-05-23 16:55

  自动驾驶技术这个想法首次出现是在20世纪30年代的一本名为《Air Wonder Stories》的月刊科幻杂志上。但直到1986年,卡内基·梅隆大学制造出的NavLab 1才算得上第一辆由电脑驾驶而非人类驾驶的汽车。自那时开始,像奔驰、宝马、奥迪、大众、福特等全球知名的汽车巨头们就开始着手研发自动驾驶技术,特别是最近几年,国内外各大科技厂商也加入了自动驾驶的研究之中。

  为了更好地区分不同层级的自动驾驶技术,国际汽车工程师学会(SAEInternational)于2014年发布了自动驾驶的六级分类体系,美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)原本有自己的一套分类体系,但在2016年9月转为使用SAE的分类标准。今天绝大多数主流自动驾驶研究者已将SAE标准当作通行的分类原则。SAE标准将自动驾驶技术分为0级、1级、2级、3级、4级、5级,共六个级别。


 

  0级自动驾驶人类驾驶员负责动态驾驶任务的所有环节。

  作为最低级别,L0 级本质上就是“座位+方向盘”,另外,配备驾驶员辅助系统,但是,由于这些系统没有持续参与完成动态驾驶任务,除了增加鸣笛和闪光灯功能之外,这些汽车仍完全依靠人类驾驶员来转向和控制速度,自动化程度为零(不包含自动变速装置)。从《假期历险记》(National Lampoon’s Vacation)中克拉克·葛利斯伍德驾驶的旅行车到多种多样的现代汽车,皆属于此级别车辆。

  现在路上我们已经很少能看到0级的汽车了,因为0级意味着连ABS防抱死这种最基本的安全配置都没有。

  L1 级 - 大多数人车库里的汽车

  消费级车辆推出时间:2007 年

  1级自动驾驶是辅助驾驶系统,能持续提供转向或加速和制动控制,但只在限制条件和特定情况下提供。

  生活中1级是我们最常见的,最基本的ABS,以及在ABS基础上升级而来的ESP,还有高速路段常用的定速巡航、ACC自适应巡航功能及LKA车道保持辅助,或多或少都是属于SAE规定的1级。具体例子包括福特带有制动功能的碰撞预警系统,当距离其他车辆过近时,汽车会减速;以及尼桑的智能巡航控制系统,当曲线行驶时可以设定速度并控制接下来的路程。当然,对于该级别的车辆来说,如果您将手从方向盘上拿开,也是万万不可以的。

  L2 级 - 已在一些豪华汽车中推行

  消费级车辆推出时间:2014 年

  2级自动驾驶也是辅助驾驶系统,既提供转向,也提供加速和制动控制。此级别下的自动驾驶模式仅能够在某些条件下才能实现。当行驶于没有清晰标识的更为复杂的地形时,仍需要人类驾驶员来控制车辆。2级和1级最明显的区别是L1级车辆可以控制速度或转向,L2 级车辆则可以同时控制这两个方面,而且可能包括车道居中等功能。

  当今大多数高级驾驶员辅助系统均属于L2级,包括特斯拉的Autopilot(自动辅助驾驶)、凯迪拉克的Supercruise(超级巡航)和沃尔沃的Pilot Assist(自动驾驶辅助)。

  现在,尽管L2级自动驾驶汽车已经上路,但仍有需要改进的地方。接下来的发展方向将是整合汽车内外传感器提供的数据,以便车辆可以更智能地对驾驶员及其周围环境做出反应。

  2级—3级“从无到有”

  L3自动驾驶是真正开始进入实际自动驾驶的级别。除了L2高级辅助驾驶所具有的自适应巡航、车辆保持等功能外,实现了主动变道功能,真正做到了纵向车道和横向车道同时控制。此外,L3级车辆可以转向、加速或减速、绕过事故或交通拥堵,还能在没有人工控制的情况下实现超车。

  该级别的自动驾驶是“有条件的自动驾驶”。 系统运行时,人类驾驶员通常无需进行干预,但仍需在一定程度上保持警惕,以在系统提示需要人类接管时介入,这对于自动驾驶技术来说是一个很大的跨越。

  目前,奥迪A8L就属于3级自动驾驶。

  一些制造商认为从自动驾驶到人类驾驶的切换是有风险的,因此福特和沃尔沃等公司完全跳过了L3级。

  然而奥迪持有不同的想法。这家德国制造商即将推出旗舰产品奥迪A8,作为其首款商用L3级车辆。该车计划于2018年上路,自动驾驶速度最高可达60 km/h,可以应对拥堵和高峰期间时走时停的交通状况,并且为驾驶员提供10秒钟的时间来恢复控制。

  L4 级 - 车上办公室和电影院

  消费级车辆推出时间:2021 年

  4级自动驾驶属于高度自动驾驶。一般来说,我们使用4级自动驾驶来描述完全自动驾驶的系统。除了某些特殊情况,一般无需人类干预。依靠特殊地图工作的自动驾驶汽车属于4级自动驾驶:只要是有地图的地方,这类汽车都能实现完全自动驾驶,而无需人类干预,但并非在任何地方都能自动驾驶。

  如果驾驶员在收到请求时没有采取措施,L4级汽车将在一个安全地点自动减速或靠边停车。这种情况可能在遇到导航比较困难的路况时发生。

  自动驾驶测试汽车的后备箱通常装满了计算装置,对算法的准确性和精确性要求更高,激光雷达成本短期内降不下来以及自动驾驶相关法律法规的欠缺是目前的主要问题,但是这正在发生改变。

  NVIDIA 计划使用 NVIDIA DRIVE Xavier 系统级芯片实现L4级自动驾驶,它可以在紧凑小巧的装置中提供每秒30万亿次运算的性能。基于Xavier的NVIDIA DRIVE Pegasus拥有高达320 TOPS的深度学习计算能力和同时运行大量深度神经网络的能力,将会提供安全自动驾驶所需的各种性能。

  L5 级 – 电影中的Lexus 2054概念车

  消费级车辆推出时间:21世纪20年代中期

  5级自动驾驶属于完全自动驾驶,只要是人类能够驾驶的地方,该类型汽车都能驾驶。只要有可通行的道路,这种车能去任何地方,任何时候都无需人类驾驶员干预。五级的自动驾驶汽车是不需要方向盘的。

  虽然L5级汽车可能还需要一段时间才能走向消费者市场,但是与此类似的汽车(严格来讲是L4级车辆)即将在特定区域上路。

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